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0.13μm堆叠式动态随机存储器光刻工艺优化的研究

作　者: 易旭东
导　师: 姜国宝；杨晓松
学　校: 复旦大学
专　业: 集成电路工程
关键词: 堆叠式动态随机存储器 偏焦 光刻 结晶状薄雾
分类号: TN405
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 23次
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内容摘要


本文通过对0.13um堆叠式动态随机存储器的工艺的优化,从而对光刻工艺的重要参数进行深入的研究和探讨。对堆叠式动态随机存储器的工艺发展具有一定的指导意义。本文对0.13um堆叠式动态随机存储器的工艺流程做了简单的介绍。这种特别的工艺结构有别于传统的掩埋式动态随机存储器,因此其具有更为特殊的工艺特点。本论文针对0.13um堆叠式动态随机存储器的光刻工艺过程中所遇到的影响良率的问题进行了总结分析。通过实验设计和理论分析最终得出解决方案。本文主要针对以下几个问题进行了分析和研究：1.层与层之间对准的优化。由于0.13um堆叠式动态随机存储器工艺结构的特殊,所以对某些层与层之间的对准精度有了更高的要求。由于客户的要求,我们的产品只能在对准精度较差的CANON机台上进行曝光。因此给某些关键的层之间对准带来了困难,本文通过对对准原理的研究,从对准方式和提高对准标记质量的方法大大提高了产品的对准精度。2.对于工艺中关键层Bit Line图形倒塌问题的解决。由于工艺过程中CMP对晶圆中间和边缘研磨速度的差异,可能会导致边缘一些区域的不平整。再加上Bit Line这层线宽小,曝光焦距可浮动范围小,所以晶圆的边缘地区很容易存在偏焦的问题。本文通过对工艺过程的改进以及数值孔径更大的机台展开,对Bit Line图形倒塌问题进行解决。3.存储单元内轻掺杂layer CLD掩蔽失效问题的解决。对于动态随机存储器来说,对POLY两侧的掺杂自然是十分重要的。由于结构的特点0.13um堆叠式动态随机存储器PLOY线是弯曲的,所以对于非掺杂区的掩蔽就显得异常困难,CLD没将非掺杂区掩蔽好就会导致不该离子注入的地方被离子注入了,如果CLD线宽太大了,又会挡住旁边掺杂区带角度的离子注入。本文通过加入抗反射涂层和工艺中温度及本身线宽的优化成功解决了这个问题。4.对于晶圆一个单元内某一栏图形偏焦问题的解决。由于设备在保养过程有时要对曝光透镜进行清理,在清理之后有时会导致在曝光的狭长区域内某一段的能量强度会下降。如果不能及时发现就会造成产品缺陷的产生。通过对一种新的偏焦监测系统的应用成功解决了该问题。5.控制PSM (Phase Shift Mask)相位移掩模板结晶状薄雾生成的方法。对于比较关键层掩模板产生结晶状薄雾是十分危险的,它会挡住图形区光的穿透,形成重复出现的缺陷。本文通过对结晶状薄雾产生机理分析,找到了监测和防止结晶状薄雾的产生的新方法。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-7
第一章 堆叠式动态随机存储器(Stack DRAM)的简介  7-22
  第一节 什么是动态随机存储器  7
  第二节 堆叠式DRAM与沟槽式DRAM的比较  7-9
  第三节 光刻工艺的介绍  9-18
  第四节 光刻技术的发展  18-22
第二章 工艺中层与层对准精度的提升  22-30
  第一节 工艺过程中各层之间对准原理  22-26
  第二节 影响精确套准的因素  26-27
  第三节 优化套准和量测标记的质量来提升对准精度  27-30
第三章 工艺中Bit Line图形倒塌(peeling)问题的解决  30-35
  第一节 工艺中Bit Line图形倒塌问题的描述  30
  第二节 造成Bit Line图形倒塌的原因分析  30-31
  第三节 针对这种工艺缺陷的解决方法  31-35
第四章 存储单元内轻掺杂layer CLD掩蔽失效问题的解决  35-41
  第一节 CLD(Cell Lightly Doping)掩蔽失效问题的描述  35-36
  第二节 CLD掩蔽失效形成的原因分析  36-39
  第三节 通过工艺的优化解决问题  39-41
第五章 曝光单元内的固定某一栏图形发生(By column)偏焦问题的解决  41-47
  第一节 曝光单元内的固定某一栏图形发生偏焦问题的描述  41
  第二节 曝光单元内的固定某一栏图形发生偏焦问题的形成原因  41-42
  第三节 曝光单元内的固定某一栏图形发生偏焦问题的解决方法  42-43
  第四节 PSFM新的焦距偏差监测系统的应用  43-47
第六章 控制PSM(Phase Shift Mask)相位移掩模板结晶状薄雾生成的方法  47-51
  第一节 相位移掩模板原理  47-48
  第二节 掩模板结晶状薄雾产生的原因  48-49
  第三节 用新的方法监测和防止结晶状薄雾的产生  49-51
结论  51-53
参考文献  53-54
致谢  54-55

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 微电子学、集成电路（IC） > 一般性问题 > 制造工艺
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